Родился 26 апреля 1963 года в Узбекской ССР, Ташкент
В 1979 году завоевал вторую премию Всесоюзной математической олимпиады среди школьников старших классов, в том же году окончил Специализированную школу-интернат № 18 физико-математического профиля при Московском государственном университете имени М. В. Ломоносова (ФМШ № 18; ныне — Специализированный учебно-научный центр имени А. Н. Колмогорова МГУ).
В 1985 году с отличием окончил Московский физико-технический институт (МФТИ), факультет проблем физики и энергетики. В институте увлекался художественной самодеятельностью, был организатором и исполнителем концертов авторской песни «Физтех-песня».
Кандидат физико-математических наук (1989 год, специальность — «теоретическая и математическая физика»). Кандидатская диссертация «Некоторые вопросы теории квазиэнергетических состояний квантовых систем».
В 1985—1990 годах — инженер, научный сотрудник Всесоюзного научно-исследовательского центра по изучению свойств поверхности и вакуума.
В 1993 году с отличием окончил Московский юридический институт. Является автором ряда научных трудов, в том числе таких, как «Правовые и политические проблемы переходного периода» (1994), «Основы государства и права России» (1999).
С 1988 по 1990 годы — председатель кооператива «Интеграл».
В 1990—1992 годах — заместитель председателя городского Совета города Долгопрудного, в 1993—1997 годах — депутат городского Совета.
С октября 1991 года — член «Движения демократических реформ» (ДДР), член координационного совета ДДР Московской области.
С февраля 1992 года по 1994 год — начальник Управления методического и правового обеспечения Фонда имущества Московской области.
В 1994—1996 годах — заместитель директора Института структурной и инвестиционной политики в Москве.
В декабре 1995 года баллотировался в депутаты Государственной думы II созыва по Мытищинскому одномандатному избирательному округу № 108 от избирательного объединения «Партия российского единства и согласия» (ПРЕС). Выдвигался также по общефедеральному списку ПРЕС. На выборах 17 декабря 1995 года список ПРЕС не преодолел 5-процентного барьера для прохождения в Госдуму. В округе выборы проиграл, заняв 5-е место из 12 (6,22 % голосов).
С 1996 по 1997 годы работал начальником юридического управления ОАО «Процессор».
В 1997—1998 годах — советник первого заместителя председателя Правительства Российской Федерации Бориса Немцова, помощник председателя Правительства Российской Федерации Сергея Кириенко.
В 1999 году организовал кафедру права Московского физико-технического института (МФТИ), которую возглавлял до 2016 года.
С начала 1999 года — член политсовета общероссийского общественного политического движения «Новая сила» Сергея Кириенко. 24 августа 1999 года движение вошло в состав праволиберальной политической партии «Союз правых сил».
В сентябре 1999 года был включён в общефедеральный список избирательного блока «Союз правых сил» (№ 5 в Центральной части списка) для участия в выборах в Государственную думу. С октября 1999 года по март 2000 года — член политсовета избирательного блока «Союз правых сил» (СПС). Возглавлял московский областной штаб СПС по выборам в Госдуму.
19 декабря 1999 года был избран депутатом Государственной думы III созыва по общефедеральному списку избирательного блока «Союз правых сил» (СПС). В Государственной думе в январе 2000 года зарегистрировался в депутатской фракции «Союз правых сил», являлся заместителем председателя фракции.
С 28 января 2000 года — член Комитета Государственной думы по государственному строительству. С 10 марта 2000 года — член постоянной Комиссии Государственной думы по изучению практики применения избирательного законодательства Российской Федерации при подготовке выборов и референдумов в России.
В мае 2000 года представил в Государственную думу законопроект «Об ответственности высших должностных лиц субъектов Российской Федерации за нарушение федерального законодательства», разработанный в 1998 году. Законопроект был направлен на формирование в России новой системы управления регионами, при которой федеральные полномочия в субъектах федерации исполняли бы не региональные чиновники, а федеральные. Законопроект предусматривал назначение губернаторов, реформу формирования Совета Федерации Федерального собрания Российской Федерации.
23 мая 2000 года был избран заместителем председателя фракции СПС в Государственной думе вместо Бориса Немцова, ставшего председателем фракции.
В январе 2001 года предложил на утверждение Государственной думе собственный вариант текста Гимна России, взяв за основу текст Гимна СССР Сергея Михалкова и поменяв в нём всего 8 слов.
В марте 2001 года подписал от имени СПС соглашение о создании коалиции между СПС и политической партией «Яблоко» «Новое Подмосковье», нацеленной на выборы в Московскую областную думу в декабре 2001 года. Документ подписали также Владимир Лукин и Михаил Мень.
В марте 2001 года направил в Комитет ГД по делам общественных организаций около 100 поправок к законопроекту «О политических партиях». В первую очередь, по словам Надеждина, необходимо было устранить как таковой институт финансирования партий из госбюджета, который является «безнравственным и бессмысленным».
В июле 2001 года Надеждина избрали председателем подмосковного отделения СПС. Комментируя это событие, «Независимая газета» отмечала: «Не секрет, что Надеждин является одним из самых близких к Немцову людей, и теперь одна из самых многочисленных партийных структур фактически будет находиться под его личным контролем».
В 2002 году, после того как Государственная дума отказалась создать парламентскую комиссию для расследования обстоятельств теракта в «Театральном центре на Дубровке» в Москве в октябре 2002 года, «Союз правых сил» создал свою общественную комиссию.
В декабре 2003 года Надеждин баллотировался на выборах в Госдуму от 109-го Мытищинского округа Подмосковья. Выборы проиграл, уступив бывшему командующему Московского округа внутренних войск Аркадию Баскаеву («Народная партия Российской Федерации»). Одновременно партия СПС, в которой состоял Надеждин, проиграла думские выборы. В то же время были проведены выборы в Долгопрудненский совет депутатов, на котором блок «Город Надежды» под патронажем Надеждина также проиграл — ни один кандидат блока в совет не попал.
В 2004 году Надеждин вернулся к преподавательской работе в МФТИ.
В августе 2005 года был членом инициативной группы по выдвижению экс-главы ОАО «Нефтяная компания „ЮКОС“» Михаила Ходорковского в депутаты Госдумы на довыборах по 201-му Университетскому округу Москвы. Выдвижение не состоялось из-за вступления в силу приговора по первому уголовному делу ЮКОСа.
В марте 2007 года Надеждин выступил одним из кандидатов от СПС на выборах в Московскую областную думу. Согласно объявленным облизбиркомом результатам, партия выборы проиграла, однако сам политик заявил, что, по его данным, СПС семипроцентный барьер преодолел: «Цифра 7,08 процента висела на сайте Центризбиркома, и её даже показывали по ТВ, а потом избирком объявляет, что у нас 6,9 процента. Эту разницу у нас просто украли!». В подтасовке (по утверждению Надеждина, результаты были скорректированы в пользу «Единой России») он обвинил вице-губернатора Подмосковья Алексея Пантелеева.
В 2007 году партия СПС снова проиграла думские выборы.
C 6 ноября 2008 года по 2011 год — член Федерального политического совета партии «Правое дело».
В 2011 году Надеждин отказался входить в первую тройку федерального предвыборного списка партии «Правое дело» на думских выборах, но возглавил список партии на выборах в Московскую областную думу.
26 декабря 2011 года покинул партию «Правое дело», своё решение объяснил желанием принять участие в создании новой правой партии вместе с бывшим главой Министерства финансов РФ Алексеем Кудриным.
В феврале 2012 года Надеждин отправил в предвыборные штабы всех кандидатов на должность президента России (в том числе — В. В. Путина) предложение стать доверенным лицом. Сам Надеждин объяснял это желанием получить возможность назначать наблюдателей на избирательные участки. Доверенным лицом Путина ему стать не удалось, однако он стал наблюдателем от Путина. В середине февраля 2012 года был зарегистрирован в качестве доверенного лица Сергея Миронова.
10 декабря 2015 года на заседании либеральной платформы партии «Единая Россия» объявил о желании участвовать в её праймериз для участия в выборах в Госдуму осенью 2016 года, выдвинувшись по 118-му Дмитровскому одномандатному округу. Подобное решение вызвало критику со стороны его политических коллег по либеральному лагерю. Участие в праймериз сам Надеждин объяснял желанием раньше начать избирательную кампанию, выдвигаться от Единой Россией не собирался. На праймериз выступил неудачно, уступив Ирине Родниной.
На выборах в Государственную думу 18 сентября 2016 года возглавил московский областной список «Партии Роста», не вступая в саму партию. 22 декабря 2016 года в интервью газете «Коммерсантъ» заявил, что желает «Партии Роста» «успехов и удачи», но связывать себя с этой организацией не намерен, так как «не видит за ней каких-либо перспектив».
В дальнейшем стал постоянным участником общественно-политических ток-шоу на российских телеканалах.
В 2019 году возглавил список партии «Справедливая Россия» на выборах в городской Совет города Долгопрудного. Был избран депутатом Совета депутатов городского округа Долгопрудный Московской области по многомандатному избирательному округу. Возглавлял в Совете депутатов фракцию партии «Справедливая Россия», не является членом этой партии.
В марте 2020 года подписал обращение к гражданам России против принятия поправок к Конституции России, предложенных президентом России Владимиром Путиным.
В 2021 году на выборах в Государственную думу (2021) на съезде партии Справедливая Россия был выдвинут кандидатом в депутаты ГД по Дмитровскому одномандатному избирательному округу № 118 в Московской области. Сопредседатель «Справедливой России — За правду» Захар Прилепин высказал недовольство, указав, что программные идеи «Справедливой России» не соответствуют либеральным убеждениям Бориса Надеждина. По результатам выборов в Государственную думу по одномандатному избирательному округу № 118 занял 2-е место, получив 40 421 голос (17,12 %), проиграв представительнице «Единой России» Ирине Родниной.
В 2023 году выдвинул свою кандидатуру на выборах губернатора Московской области от партии «Гражданская инициатива», но ему было отказано в регистрации из-за того, что он не смог собрать в свою поддержку необходимое количество подписей муниципальных депутатов.
23 декабря 2023 года на VII съезде партии «Гражданская инициатива» был выдвинут кандидатом на президентские выборы 17 марта 2024 года и вступил в партию.
Трижды женат, имеет четырёх детей.